العلامات الشائعة：
الافتراضية أمان DNS التحقق الرسمي تحليل قابلية الوصول أخطاء المترجم تضارب الماكرو امتدادات الويب إطار عمل تطوير كومودور 64 بياسيك 2.0 جميع العلامات

ميزانية الطاقة في الدماغ: لماذا يؤدي التركيز إلى الإرهاق؟

2025-06-06
ميزانية الطاقة في الدماغ: لماذا يؤدي التركيز إلى الإرهاق؟

كشفت أبحاث جديدة أسرار كفاءة الطاقة في الدماغ. يعمل الدماغ بكفاءة أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا، وهو إرث لتطور أسلافنا في بيئات فقيرة بالطاقة. حتى أثناء الراحة، يؤدي الدماغ العديد من المهام الخلفية، بما في ذلك التنبؤ والحفاظ على التوازن. تزيد النشاطات العقلية المكثفة من استهلاك الطاقة بشكل كبير، مما يفسر سبب تعرض الشخص للإرهاق بعد فترات تركيز طويلة. طور الدماغ آليات للحد من إنفاق الطاقة، مثل تقليل معدلات إطلاق الخلايا العصبية وكفاءة النقل المشبكي، مما يزيد من كفاءة نقل المعلومات لكل وحدة طاقة. توفر هذه الأبحاث رؤى حول آليات الدماغ وحدود القدرة المعرفية البشرية.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا

الحوسبة القابلة للعكس: ثورة في كفاءة الطاقة للذكاء الاصطناعي؟

2025-06-02
الحوسبة القابلة للعكس: ثورة في كفاءة الطاقة للذكاء الاصطناعي؟

فقدان الطاقة المتأصل في معالجة الكمبيوتر، مثل فتات الخبز التي ألقاها هانسل وجريتيل، كان تحديًا طويل الأمد. كان لانداور رائدًا في الحوسبة القابلة للعكس، لكنها اعتبرت في البداية مسلكًا مسدودًا. قدمت "إلغاء الحساب" من بينيت مسارًا جديدًا، حيث تجنبت بذكاء حذف البيانات لتقليل إهدار الطاقة، لكن السرعة ظلت مشكلة. حاول مهندسو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تصميم رقاقات منخفضة الخسارة، لكن التقدم كان بطيئًا. في الآونة الأخيرة، مع اقتراب دوائر الكمبيوتر من حدودها الفيزيائية وزيادة الطلب على الحوسبة المتوازية للذكاء الاصطناعي، اكتسبت الحوسبة القابلة للعكس اهتمامًا متجددًا. يحدد بحث إيرلي بدقة وفورات الطاقة، مما يمهد الطريق للتطبيقات التجارية. يمثل تأسيس شركة فاير كومبيوتنج علامة فارقة في الانتقال من النظرية إلى الواقع.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا

الهندسة: من قياس الأراضي إلى فهم الكون

2025-05-30
الهندسة: من قياس الأراضي إلى فهم الكون

في هذه الحلقة من بودكاست "فرحة لماذا"، يناقش الفيزيائي النظري يانغ هوي هي تطور الهندسة. من جذورها القديمة في قياس الأراضي وبناء الأهرامات إلى دورها المحوري في نظرية النسبية العامة لأينشتاين، يتم استكشاف تأثير الهندسة. وهو يجادل بأن الهندسة تعمل كلغة موحدة للفيزياء الحديثة، ويتكهن بإمكانية الذكاء الاصطناعي في إحداث ثورة في هذا المجال. كما يناقش المضيفان التوتر بين الرياضيات الرسمية والبصيرة التي تسترشد بالحدس، ونوعي علماء الرياضيات: "الطيور" و "القنافذ".

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا

التفردات: نقاط ميتة لا يمكن تجاوزها في الفيزياء؟

2025-05-28
التفردات: نقاط ميتة لا يمكن تجاوزها في الفيزياء؟

يشير كل من ولادة الكون ومركز الثقب الأسود إلى التفردات - نقاط تتفكك فيها نسيج الزمكان. تتنبأ نظرية النسبية العامة لأينشتاين بالتفردات، لكنها تفشل في هذه النقاط. تُظهر الأبحاث الحديثة أن التفردات تستمر حتى عند مراعاة التأثيرات الكمية، مما يمثل تحديًا لجهود الفيزيائيين لبناء نظرية كاملة للجاذبية الكمية. هذا يشير إلى أن كوننا قد يحتوي على مناطق تتفكك فيها بنية الزمكان تمامًا، ويتوقف الزمن، ويصبح كل شيء غير قابل للتنبؤ. قد تُفسر نظريات الجاذبية الكمية المستقبلية التفردات، لكن مفهوم الزمكان قد يحتاج إلى إعادة تعريف.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا

حلّتْ مُجْمَلَةُ المجموعات الخالية من المجاميع

2025-05-25
حلّتْ مُجْمَلَةُ المجموعات الخالية من المجاميع

أربكت مشكلة رياضية تبدو بسيطة - وهي مُجْمَلَةُ المجموعات الخالية من المجاميع - علماء الرياضيات لعقود من الزمن. تستكشف هذه المُجْمَلَةُ ما إذا كان يوجد، ضمن أي مجموعة من الأعداد الصحيحة، مجموعة فرعية كبيرة حيث لا يكون مجموع أي عددين من المجموعة الفرعية موجودًا أيضًا في المجموعة الفرعية. في عام 1965، طرح عالم الرياضيات الشهير بول إردوس هذا السؤال، مُقدِّمًا حدًا أدنى. وعلى الرغم من العديد من المحاولات لتحسينه، إلا أن التقدم ظل راكدًا حتى فبراير من هذا العام، عندما حلّ طالب الدراسات العليا في جامعة أكسفورد، بنيامين بيدرت، المشكلة أخيرًا، مُبرهنًا على أن أي مجموعة من الأعداد الصحيحة تحتوي على مجموعة فرعية كبيرة خالية من المجاميع، أكبر بكثير مما كان مُقدَّرًا سابقًا. تجمع إثبات بيدرت ببراعة تقنيات من مجالات رياضية مُتعددة، مُقدِّمًا أساليب جديدة لمشاكل مُشابهة. ويُشاد بهذا الإنجاز باعتباره إنجازًا كبيرًا في الرياضيات.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
متنوع مجموعات خالية من المجاميع

P مقابل PSPACE: هل المساحة أكثر قوة حسابيًا من الزمن؟

2025-05-21
P مقابل PSPACE: هل المساحة أكثر قوة حسابيًا من الزمن؟

سؤال محوري في نظرية التعقيد هو العلاقة بين فئتي التعقيد P و PSPACE. تشمل P المشكلات القابلة للحل في وقت معقول، بينما يتعامل PSPACE مع تعقيد المساحة. الاعتقاد السائد هو أن PSPACE أكبر من P، نظرًا لإمكانية إعادة استخدام المساحة على عكس الزمن. لإثبات ذلك، يتطلب الأمر إظهار مشكلات في PSPACE غير قابلة للحل في وقت متعدد الحدود. تستعرض المقالة الاختراق الذي حدث عام 1975 على يد Hopcroft و Paul و Valiant، والذي أظهر تفوق المساحة بشكل طفيف على الزمن، لكن التقدم توقف. وقد كسر عمل Ryan Williams الجمود أخيرًا، مما أتاح رؤى جديدة لحل مشكلة P مقابل PSPACE.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التطوير P مقابل PSPACE

ميتوكوندريا الطيور المهاجرة: مصدر طاقة معزز

2025-05-21
ميتوكوندريا الطيور المهاجرة: مصدر طاقة معزز

درس فريقان بحثيان بشكل مستقل التغيرات في الميتوكوندريا خلال هجرة الطيور. قام باحثون كنديون، من خلال تجارب محاكاة للهجرة مع طائر الوقواق ذو الظهر الأصفر، باكتشاف أن الطيور المهاجرة لديها المزيد من الميتوكوندريا ذات قدرة أكبر على إنتاج الطاقة. وفي الوقت نفسه، استخدم فريق أمريكي مختبراً متنقلاً، وهو "MitoMobile"، لدراسة سلالات فرعية مختلفة من عصافير التاج الأبيض في البرية، ليصلوا إلى استنتاجات مماثلة: تتميز عصافير الهجرة بامتلاكها المزيد من الميتوكوندريا الأكثر كفاءة. تبرز هذه الدراسات الدور المحوري للميتوكوندريا في هجرة الطيور لمسافات طويلة، وتُظهر تفاني العلماء في البحث العلمي.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا استقلاب الطاقة

علماء الرياضيات يحلون لغز الانتشار الفائق في التدفقات المضطربة: حل لغزٍ عمره قرن من الزمان

2025-05-16
علماء الرياضيات يحلون لغز الانتشار الفائق في التدفقات المضطربة: حل لغزٍ عمره قرن من الزمان

أمضى فريق من علماء الرياضيات عامين في تطوير تقنية جديدة لتحسين الشبكة لإثبات فرضية الانتشار الفائق في السوائل المضطربة. من خلال تحسين شبكة الحساب الخاصة بهم بشكل تدريجي، كشفوا أخيرًا عن انتظامات في سلوك السائل على نطاقات أكبر. سمح لهم ذلك بتطبيق تقنيات التجانس التقليدية، وحساب معدل انتشار الجسيمات في الاضطراب بدقة، بما يتوافق مع توقعات الفيزيائيين منذ عقود. لم يحل هذا الاختراق مشكلة علمية قائمة منذ فترة طويلة فحسب، بل وفر أيضًا طرقًا ورؤى جديدة لدراسة ظواهر الاضطراب الأكثر تعقيدًا والمشكلات الفيزيائية الأخرى.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا اضطراب انتشار فائق

اختراق في تلوين الرسوم البيانية: تم تحقيق خوارزمية شبه مثالية

2025-05-15
اختراق في تلوين الرسوم البيانية: تم تحقيق خوارزمية شبه مثالية

تخيل تعقيد إدارة حركة المرور الجوية في مطار نيوآرك. لتجنب التصادمات، قام الباحثون بنمذجة المشكلة كمشكلة تلوين للرسم البياني: كل مسار طيران هو خط، وكل موقع هو نقطة. لعقود من الزمن، كان التقدم في الخوارزميات الفعالة بطيئًا. لكن مؤخرًا، حدث اختراق: خوارزمية زمنية شبه خطية، سريعة تقريبًا بقدر ما هو ممكن نظريًا، مما يوفر إمكانيات جديدة للتحكم في حركة المرور الجوية وتطبيقات أخرى. هذا يحل مشكلة عمرها عقود، وهي إنجاز حقيقي.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التطوير تلوين الرسوم البيانية

فيزياء بقع القهوة: رحلة غير نمطية لفيزيائي

2025-05-14
فيزياء بقع القهوة: رحلة غير نمطية لفيزيائي

أحدث الأستاذ سيدني ناغيل من جامعة شيكاغو ثورة في مجال الفيزياء من خلال دراسة الظواهر اليومية مثل بقع القهوة، وقطرات المطر، وتدفق الرمال. وقد وجه انتباهه إلى "المادة اللينة" التي أغفلها معظم الفيزيائيين، وطور نظريات حول "الازدحام" لشرح تدفق (أو عدم تدفق) الرمال وحركة المرور. إن عمل ناغيل ليس ذا أهمية علمية فحسب، بل هو أيضاً ممتع من الناحية الجمالية؛ فقد زينت صور تجاربه جدران المتاحف. وقد حصلت أبحاثه على جوائز مرموقة مثل جائزة أوليفر إي. باكلي، وميدالية جمعية الفيزياء الأمريكية للإنجازات الاستثنائية في البحث، مما يبرز تأثيره ورأيه الفريد.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا فيزياء المادة اللينة الازدحام

رحلة جون يونغ هو الاستثنائية: من الشعر إلى ميدالية فيلدز

2025-05-07
رحلة جون يونغ هو الاستثنائية: من الشعر إلى ميدالية فيلدز

جون يونغ هو، الذي كان شاعراً في البداية، وجد جمالاً أعمق في الرياضيات. تغلب على سجله الجامعي غير الملحوظ، وحلّ تخمين ريد، وهو مشكلة عمرها 40 عاماً في نظرية الرسوم البيانية، خلال دراسته للدكتوراه في الولايات المتحدة. عمله الرائد، الذي توج بإثبات تخمين روتا وحصوله على ميدالية فيلدز، يربط بشكل أنيق الهندسة الجبرية والتوافقية، مما يدل على أن الهندسة يمكن أن توجد خارج الفضاء المادي. تُظهر رحلته المسارات غير المتوقعة للعظمة وقوة الفضول الدؤوب.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التطوير ميدالية فيلدز هندسة جبرية

حل لغز رياضي عمره 65 عامًا: البعد 126 يضم أشكالًا غريبة

2025-05-05
حل لغز رياضي عمره 65 عامًا: البعد 126 يضم أشكالًا غريبة

بعد 65 عامًا، أثبت علماء الرياضيات أخيرًا وجود أشكال ملتوية بشكل غريب في البعد 126، وهي أشكال لا يمكن تحويلها إلى كرة من خلال إجراء جراحي بسيط. يكشف هذا البحث عن الطبيعة الغريبة للأشكال في الأبعاد الأعلى، ويحل فرضية „يوم القيامة“ القديمة. استخدم الفريق مزيجًا من الحسابات الحاسوبية والرؤى النظرية لإكمال هذا المشروع الضخم.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
متنوع الأبعاد الأعلى الطبوغرافيا المشكلة الرياضية

أثر الذكاء الاصطناعي على العلم والرياضيات: خبراء يتنبؤون بالعقد القادم

2025-05-03
أثر الذكاء الاصطناعي على العلم والرياضيات: خبراء يتنبؤون بالعقد القادم

أجرت مجلة كوانتا مقابلات مع ما يقرب من 100 عالم ورياضي حول تأثير الذكاء الاصطناعي في مجالاتهم. أفاد جميعهم تقريبًا بأنهم شعروا بتأثيرات الذكاء الاصطناعي المدمرة، سواء كانوا مشاركين بشكل مباشر في تطويره أو تأثروا بشكل غير مباشر بإمكاناته. يقوم الكثيرون بتكييف أساليبهم في التجارب، والبحث عن تعاونات جديدة، أو صياغة أسئلة بحثية جديدة تمامًا. ينتهي المقال بسؤال صعب: أين سيؤدي كل هذا في السنوات الخمس إلى العشر القادمة؟ يتفق الخبراء على أن التقدم السريع في الذكاء الاصطناعي يجعل التنبؤات الدقيقة صعبة، وأن تأثيره سيستمر لسنوات عديدة.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الذكاء الاصطناعي

حروب الفهم: الحجم مقابل المعنى في عصر نماذج اللغات الكبيرة

2025-05-01
حروب الفهم: الحجم مقابل المعنى في عصر نماذج اللغات الكبيرة

مع تجاوز نماذج المحولات للمستويات البشرية في معايير معالجة اللغات الطبيعية، اندلع جدال حول قدراتها، مما أدى إلى ما يسمى بـ "حروب الفهم" في الفترة من 2020 إلى 2022. وقد جادل اختبار "الأخطبوط" الذي أجرته بيندر وزملاؤها بأن النماذج التي تحاكي اللغة إحصائيًا لا تستطيع فهم المعنى. وقد أدى ظهور نموذج GPT-3 إلى تفاقم هذا الصراع، حيث أذهلت قدرته الباحثين، إلا أنه أثار مخاوف تتعلق بالسلامة والأخلاقيات. وقد سلط هذا الجدل الضوء على الخلافات في المنهجية والاتجاه بين الأوساط الأكاديمية والصناعية، مما أدى إلى "حرب أهلية" داخل مجال معالجة اللغات الطبيعية.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الذكاء الاصطناعي

هندسة الأغشية الحيوية: كيف تشكل التفاعلات المحلية الهياكل الكلية

2025-04-22
هندسة الأغشية الحيوية: كيف تشكل التفاعلات المحلية الهياكل الكلية

تكشف دراسة جديدة عن أسرار الهندسة في نمو الأغشية الحيوية البكتيرية. اكتشف الباحثون أن زاوية تماس الخلايا على حافة الغشاء الحيوي تحدد أنماط النمو، مما يؤثر على اللياقة العامة. زاوية التماس العالية تؤدي إلى زيادة النمو الرأسي، بينما زاوية التماس المنخفضة تعزز الانتشار الأفقي. هذه التفاعلات المحلية بين الخلايا تشكل في النهاية البنية الكلية للغشاء الحيوي بأكمله، مما يوفر رؤى حول كيفية تكوين تجمعات الخلايا للأفراد متعددي الخلايا.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
بيولوجي الغشاء الحيوي هندسة الخلية نمو البكتيريا

حد ألون-بوبانا ورهان على رسوم رامانوجان

2025-04-20
حد ألون-بوبانا ورهان على رسوم رامانوجان

شكّل حد ألون-بوبانا تحديًا رائعًا: وهو بناء رسوم تصل إلى هذا الحد. استخدم سارناك و لوبوتزكي و فيليبس نظرية الأعداد لإنشاء "رسوم رامانوجان" التي وصلت إلى هذا الحد. نشأ رهان بين ألون وسارناك حول نسبة رسوم رامانوجان بين جميع الرسوم المنتظمة. بعد سنوات، حلّ هورنغ-تزر ياو هذه المشكلة، مستخدمًا تخمين العالمية للمصفوفات العشوائية، وحسم بذلك الرهان الذي استمر لعقود.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
رياضيات نظرية الرسوم مصفوفات عشوائية تخمين العالمية

إعادة تعريف التطور: المعلومات الوظيفية والتعقيد الكوني

2025-04-14
إعادة تعريف التطور: المعلومات الوظيفية والتعقيد الكوني

يقترح العلماء نظرية جديدة للتطور: المعلومات الوظيفية. وتشير هذه النظرية إلى أن عمليات الانتقاء تدفع تطور الأنظمة المعقدة، وليس فقط في علم الأحياء، بل وتُطبق على المعادن والعناصر وحتى الكون نفسه. هذا التطور ليس دائمًا تدريجيًا؛ بل يحدث أحيانًا بشكل قفزات، كما هو الحال في نقاط رئيسية في التاريخ البيولوجي. يوفر مفهوم المعلومات الوظيفية منظورًا جديدًا لفهم أصل التعقيد الكوني واتجاه تطور الحياة، مما يفتح آفاقًا جديدة للبحوث في علم الأحياء الفلكية، وعلم الأورام، وغيرها من المجالات.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الذكاء الاصطناعي المعلومات الوظيفية التعقيد الكوني

تحدٍّ لنظرية الكم: هل يمكن وجود "جسيمات فرعية" في ثلاثية الأبعاد؟

2025-04-12
تحدٍّ لنظرية الكم: هل يمكن وجود

لعقود، اعتقد الفيزيائيون أن هناك نوعين فقط من الجسيمات الأساسية: البوزونات والفرميونات. ويستند هذا الاعتقاد بشكل رئيسي على نظرية DHR وافتراضاتها الأساسية. ومع ذلك، تشير أبحاث جديدة إلى إمكانية وجود نوع ثالث من الجسيمات، يسمى "الجسيمات الفرعية"، في ثلاثة أبعاد. تمتلك هذه الجسيمات حالات داخلية خفية تتغير عندما تتبادل الجسيمات مواقعها، ولكن هذه التغييرات تختفي أثناء القياس. هذا الاكتشاف يتحدى نظرية الكم التقليدية ويفتح آفاقًا جديدة للبحث في الحوسبة الكمومية وفيزياء المادة المكثفة.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا نظرية الكم جسيمات فرعية نظرية DHR

لغز تطور دماغ الطيور: هياكل متشابهة، تطور مستقل

2025-04-08
لغز تطور دماغ الطيور: هياكل متشابهة، تطور مستقل

كشفت دراسة جديدة، باستخدام تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية، عن أوجه تشابه مذهلة في بنية أدمغة الطيور والثدييات، على الرغم من مساراتها التطورية المختلفة. لطالما حير العلماء كيف تمتلك الطيور، التي تفتقر إلى القشرة الحديثة، قدرات معرفية معقدة. وجدت الدراسة أن الحافة البطينية الظهرية (DVR) في الطيور تعكس وظيفياً القشرة الحديثة في الثدييات، لكن تطورها وأنواع خلاياها وتوقيت توليدها تختلف بشكل كبير، مما يشير إلى تطور مستقل بدلاً من الميراث من سلف مشترك. وهذا يتحدى المفاهيم الراسخة حول تطور الدماغ ويشير إلى أن فهمنا لـ "الذكاء الأمثل" قد يكون ضيقاً للغاية.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا دماغ الطيور

رياضيون يثبتون تخمينًا رئيسيًا حول تكوين التفرد في الأسطح المتطورة

2025-04-06
رياضيون يثبتون تخمينًا رئيسيًا حول تكوين التفرد في الأسطح المتطورة

قام عالم رياضيات اثنان بإثبات تخمين تعددية واحد لإلمنين، وهو مشكلة قائمة منذ فترة طويلة في الرياضيات تتعلق بتكوين التفرد في تدفق الانحناء المتوسط، وهي عملية تحول الأجسام الهندسية العامة إلى أجسام أبسط وأكثر تناسقًا. من خلال تقسيم الأسطح بذكاء إلى مناطق مختلفة وتحليل "دالة الفصل" بينها، أظهروا أن التفرد المعقد لا يمكن أن يحدث؛ فإن تدفق الانحناء المتوسط يؤدي دائمًا تقريبًا إلى نوعين بسيطين: كرات تتقلص إلى نقطة، أو أسطوانات تنهار إلى خط. قد يكون لهذا الاختراق تطبيقات كبيرة في الهندسة وعلم الطوبولوجيا، وقد يبسط إثباتات مسائل مهمة، مثل تخمين سميل.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
تكنولوجيا طوبولوجيا

سر تنظيف الدماغ أثناء النوم: دراسة جديدة مثيرة للجدل

2025-03-27
سر تنظيف الدماغ أثناء النوم: دراسة جديدة مثيرة للجدل

تشير دراسة جديدة إلى وجود صلة بين النورإبينفرين وحركة الأوعية الدموية وتدفق السائل النخاعي، والتي قد تكون أساسية في عملية "تنظيف" الدماغ أثناء النوم. قام الباحثون بتغيير مستويات النورإبينفرين ونشاط الأوعية الدموية في الفئران، ولاحظوا تغييرات في تدفق السائل النخاعي. ومع ذلك، فقد تعرضت الدراسة لانتقادات؛ حيث يجادل البعض بأنها تقدم المزيد من التفسيرات أكثر من البيانات، وأن حركة السائل قد تكون ببساطة نتيجة للانتشار. على الرغم من الجدل، تقدم هذه الدراسة منظورًا جديدًا لفهم آلية إزالة الفضلات من الدماغ أثناء النوم، مما يحفز المزيد من البحث في "النظام الغليمفاوي".

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا السائل النخاعي النورإبينفرين

ترقية حديثة لطريقة نيوتن: خوارزمية تحسين أسرع وأوسع نطاقًا

2025-03-25
ترقية حديثة لطريقة نيوتن: خوارزمية تحسين أسرع وأوسع نطاقًا

قبل أكثر من 300 عام، طور إسحاق نيوتن خوارزمية لإيجاد القيم الدنيا للوظائف. والآن، قام أمير علي أحمدي من جامعة برينستون وطلابه بتحسين هذه الخوارزمية للتعامل بكفاءة مع فئة أوسع من الوظائف. هذا الاختراق يستخدم المشتقات ذات الرتب الأعلى، ويحول ببراعة توسع تايلور إلى شكل محدب مجموع المربعات، مما يحقق تقاربًا أسرع من طريقة الانحدار المتدرج التقليدية. على الرغم من أنها مكلفة حسابيًا في الوقت الحالي، إلا أن التطورات المستقبلية في الحوسبة قد تسمح لهذه الخوارزمية بتجاوز طريقة الانحدار المتدرج في مجالات مثل تعلم الآلة، لتصبح أداة قوية لمشاكل التحسين.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الذكاء الاصطناعي خوارزمية التحسين طريقة نيوتن

النواة الخلوية: حجرةٌ أيضيةٌ تعيد تعريف مصير الخلية

2025-03-23
النواة الخلوية: حجرةٌ أيضيةٌ تعيد تعريف مصير الخلية

تكشف دراسة رائدة عن أن النواة الخلوية هي حجرة أيضية فريدة من نوعها، تختلف عن المناطق الخلوية الأخرى، وتلعب دورًا أساسيًا في التعبير الجيني ومصير الخلية. اكتشف الباحثون أن الإنزيمات الأيضية داخل النواة تنظم ديناميكيًا العلامات الإبيجينية، مثل أسيلation الهستونات، والتي تتغير بناءً على توفر المواد الغذائية. في المراحل المبكرة من التطور الجنيني، يكون النشاط الأيضي للنواة أمرًا بالغ الأهمية للتمايز الخلوي، بينما تلعب المستقلبات مثل ألفا كيتوغلوتارات دورًا رئيسيًا في كل من تمايز الخلايا الجذعية وقمع السرطان. هذا الاكتشاف يفتح آفاقًا جديدة لعلاج السرطان، مما يشير إلى إمكانية التلاعب بالأيض الخلوي لتغيير مصير الخلية وعلاج الأمراض الناجمة عن تمايز خلوي غير طبيعي.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا الأيض النووي علم الإبيجينوم علاج السرطان

ضعف الطاقة المظلمة: نقطة تحول للكون؟

2025-03-20
ضعف الطاقة المظلمة: نقطة تحول للكون؟

اكتشف فريقان مستقلان من علماء الكونيات مؤخرًا أدلة تشير إلى أن الطاقة المظلمة، وهي القوة الغامضة التي تسرّع توسع الكون، قد تضعف. يتعارض هذا مع النماذج السابقة ويستند إلى ملاحظات لملايين المجرات. تزداد موثوقية هذا الاكتشاف مع زيادة كمية البيانات. إذا تم تأكيد ذلك، فسوف تحدث هذه الاكتشاف ثورة في فهمنا لمصير الكون النهائي، الأمر الذي قد يتطلب مراجعة لنظرية أينشتاين للجاذبية أو إدخال فيزياء جديدة. إنه يتحدى الفكرة السائدة بأن الطاقة المظلمة هي طاقة الفضاء نفسه، مما يشير إلى إمكانية وجود مكونات أو جسيمات غير معروفة في الكون.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا توسع الكون

خوارزمية الكم DQI: هل هي طفرة في مجال التحسين؟

2025-03-17
خوارزمية الكم DQI: هل هي طفرة في مجال التحسين؟

طور فريق جوجل كوانتم آي خوارزمية كمومية جديدة تسمى قياس التداخل الكمي المشفر (DQI) والتي تتفوق على جميع الخوارزميات الكلاسيكية المعروفة في حل فئة واسعة من مشكلات التحسين. لم يتم تصميم الخوارزمية لمشكلة محددة، بل عن طريق ترجمة المشكلة إلى موجات كمومية وتطبيق تقنيات فك التشفير لإيجاد أفضل حل. على الرغم من نقص الأجهزة الكمية الكافية للاختبار التجريبي وإمكانية ظهور خوارزميات كلاسيكية منافسة في المستقبل، إلا أن الميزة المحتملة لـ DQI في مشكلات التحسين وتطبيقاتها في التشفير والتشفير قد أثارت حماس مجتمع الحوسبة الكمية. تعتبر هذه الخوارزمية بمثابة إنجاز كبير في خوارزميات الكم.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الذكاء الاصطناعي خوارزمية الكم مشكلات التحسين

حل لغز كاكييا ثلاثي الأبعاد: إنجاز هائل في التحليل التوافقي

2025-03-15
حل لغز كاكييا ثلاثي الأبعاد: إنجاز هائل في التحليل التوافقي

نجح عالمي الرياضيات وانغ وزاهل في حل لغز كاكييا ثلاثي الأبعاد، وهو مشكلة عتيقة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتحويل فورييه. ويُشبه برهانهما بناء "برج الأحلام"، حيث يحلان سلسلة من المشاكل المترابطة في التحليل التوافقي. وكانت طريقتهما المبتكرة، التي تشبه إتقان آلة الحركة الدائمة، تعمل على تحسين الحدود بشكل متكرر حتى الوصول إلى الحل ثلاثي الأبعاد. هذا الاختراق يمهد الطريق لحل مشاكل ذات أبعاد أعلى، ويمثل تقدمًا كبيرًا في هذا المجال.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا لغز كاكييا التحليل التوافقي

اللا قابلية للحسم في الفيزياء: حتى رؤية الله لا تستطيع التنبؤ بالمستقبل

2025-03-07
اللا قابلية للحسم في الفيزياء: حتى رؤية الله لا تستطيع التنبؤ بالمستقبل

هل يستطيع شيطان لابلاس التنبؤ بمستقبل الكون؟ تشير ميكانيكا الكم، ونظرية الفوضى، وأبحاث حديثة حول "عدم القدرة على الحسم" إلى أن الإجابة هي لا. حتى مع المعلومات الكاملة، فإن مستقبل بعض الأنظمة الفيزيائية لا يمكن التنبؤ به. تستخدم المقالة آلة بينبول كريس مور كمثال واضح على عدم القدرة على الحسم، والذي يتجاوز الفوضى، مما يعني أن بعض الأسئلة لا يمكن الإجابة عليها ببساطة، حتى بالنسبة لشيطن يمتلك قوة حسابية لا نهائية. يكشف هذا البحث عن حدود المعرفة الفيزيائية وله آثار عميقة على فهمنا للكون.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا نظرية الفوضى عدم القدرة على الحسم

الجزيئات الرئيسية: المهندسون المعماريون الصامتون للأنظمة البيئية

2025-03-06
الجزيئات الرئيسية: المهندسون المعماريون الصامتون للأنظمة البيئية

توفر دراسة نُشرت في مجلة Science Advances أدلة قوية على مفهوم "الجزيئات الرئيسية". هذه الجزيئات النادرة، على غرار الأنواع الرئيسية في علم البيئة، تمارس تأثيرات غير متناسبة على بنية النظام البيئي والتفاعلات بين الأنواع، على الرغم من وفرتها المنخفضة. ركز الباحثون على قواقع البحر Alderia، وعزلوا جزيئات جديدة تسمى alderenes من مخاطها. أدى إدخال هذه الجزيئات في نظام بيئي من المستنقعات إلى تغيير جذري في سلوك الأنواع الأخرى والموئل العام. تُبرز هذه الدراسة الدور الذي غالبًا ما يُغفل عن التفاعلات الكيميائية في الشبكات الغذائية، وتفتح طرقًا جديدة لاستكشاف تأثير الإشارات الكيميائية في الأنظمة البيئية.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا الجزيئات الرئيسية علم البيئة الكيميائي

رقصة الفوضى في التفردات للثقوب السوداء: عودة كون ميكسمستر

2025-02-25
رقصة الفوضى في التفردات للثقوب السوداء: عودة كون ميكسمستر

تتناول هذه المقالة رحلة الفيزيائيين في استكشاف الظواهر الفوضوية بالقرب من تفردات الثقوب السوداء. في ستينيات القرن العشرين، وصف نموذج "كون ميكسمستر" الخاص بـ ميسنر التغيرات الفوضوية للزمن والمكان حول التفردات، لكنه تم إهماله بسبب القيود الحسابية. في الآونة الأخيرة، ومع ظهور أدوات رياضية جديدة وقوة حاسوبية متزايدة، أعاد العلماء النظر في هذا النموذج، محاولين توحيد النسبية العامة والميكانيكا الكمومية من خلال دراسة البيئة القاسية للتفردات، وذلك للكشف في النهاية عن طبيعة الزمن والمكان. يستخدم الباحثون تطابق AdS/CFT الخاص بمالداكينا لاستكشاف السلوك الفوضوي بالقرب من التفردات في نماذج مبسطة، على أمل إثبات أن الافتراضات المبسطة السابقة صحيحة، وبناء نظرية للجاذبية الكمومية في النهاية.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
التكنولوجيا التفرد الجاذبية الكمية

الأشكال النمطية: الكشف عن التناظرات الخفية والاحتمالات اللانهائية

2025-02-24
الأشكال النمطية: الكشف عن التناظرات الخفية والاحتمالات اللانهائية

اكتشف علماء الرياضيات أن الأشكال النمطية، وهي نوع خاص من الدوال، تمتلك تناظرات لانهائية نابعة من خصائص تحويلها الفريدة على المستوى المركب. هذه التحويلات تكرر المجال الأساسي إلى النصف العلوي بأكمله من المستوى، وتربط النسخ من خلال قواعد محددة. وعلى الرغم من أن هذه العمليات الهندسية تبدو بسيطة، إلا أنها تحمل قوة هائلة. كشفت نظرية هيكي أن الأشكال النمطية توجد في مساحات محددة، مما يسمح لنا باستغلال تناظراتها اللانهائية لحل مسائل مثل تمثيل الأعداد الصحيحة كمجاميع لأربعة مربعات. من خلال تحويل المتتاليات إلى دوال مولدة، إذا كانت الدالة شكلاً نمطياً، فيمكن حساب المعاملات بدقة، مما يفتح احتمالات لانهائية. وهذا يوفر أداة قوية لحل العديد من المسائل في الرياضيات والفيزياء.

اقرأ المزيد
(www.quantamagazine.org)
الرياضيات الأشكال النمطية التناظر
2